Inicialmente Catanduva foi conhecida por Cerradinho, nome dado devido à localização do vilarejo, que se iniciou numa área de cerrado ralo. Depois, o arraial de Cerradinho foi elevado a Distrito de Paz, com o nome de Vila Adolpho, numa homenagem ao Coronel Adolfo, influente político da cidade de São José do Rio Preto, município ao qual a vila pertencia. Com a chegada da Estrada de Ferro em 1910 e o progresso da vila, foi criado o município de Catanduva.
Entre as diversas versões sobre a fundação de Catanduva, os historiadores destacam duas. Uma delas afirma que o povoado teria se iniciado quando uma família mineira chamada Figueiredo chegou ao local no final do século XIX, em torno de 1890, onde deu início à primeira lavoura e construiu a primeira casa de telhas no bairro São Francisco. Os Figueiredo teriam recebido as terras como herança da família Moreira, de nacionalidade portuguesa. O bairro São Francisco, por sua vez, é apontado como o primeiro bairro catanduvense, devido a sua proximidade com o Córrego Minguta. Outra versão diz que a cidade teria sido fundada por Antônio Maximiano Rodrigues, mineiro de Conceição do Rio Verde, que teria adquirido terras da região por volta de 1890, fazendo, posteriormente, a doação de alqueires de sua propriedade para a paróquia de São Domingos. Existe ainda uma terceira versão, mais descartada pelos historiadores, que aponta Domingo Borges da Costa, conhecido como Minguta, como fundador.
Pelas datas e nomes nada se resolve. Se de fato Figueiredo herdou essas terras de seus antepassados, não existem documentos que provem isso. Por outro lado, os únicos documentos existentes e conhecidos apontam Maximiano como o verdadeiro possuidor e fundador dessas terras, o que se confirma na transcrição feita em 18 de setembro de 1890 no Cartório de Registro de Imóveis e Anexos da Comarca de Jaboticabal, na qual Maximiano adquiriu, por escritura pública lavrada, 100 alqueires de terra na Fazenda Barra Grande, no termo daquela Comarca e onde hoje se situa Catanduva.
Historicamente, sabe-se que Catanduva surgiu em meados dos anos 1850, em terras que pertenciam ao município de Araraquara e que, posteriormente, originaram as cidades de Jaboticabal, Monte Alto e São José do Rio Preto, de onde viria a se desmembrar o município de Catanduva.
Os primeiros povoados constituídos em Catanduva teriam sido o São Francisco e o Higienópolis - até então pertencentes à comarca de Jaboticabal -, antes mesmo do surgimento do arraial de Cerradinho. Eram pontos considerados menos alagados, já que a área onde hoje se encontra o Ribeirão São Domingos era um pântano. Casebres de pau-a-pique ou de taipa cobertos de sapé abrigavam os primeiros moradores, os desbravadores. A pobreza era uma constante no cotidiano dos pioneiros. O que se produzia normalmente era trocado por comida trazida pelos mascates em lombos de animais. Ao período histórico de construção, com o final da 1ª Guerra Mundial, somou-se a vinda de imigrantes para a região. Italianos, espanhóis, portugueses, japoneses e árabes se assomaram à construção do município.
Com glebas de terra colocadas à venda, a preços considerados baixos, levando-se em conta as dificuldades para se desbravar as terras, rapidamente as fazendas foram se formando ao redor de Catanduva. Os casarões eram circundados por imensas plantações de café, que por muitos anos foi o principal produto da cidade. O progresso urbano, nesse início da história do município, foi extremamente rápido, prendendo-se ao desenvolvimento econômico da fértil zona rural. O cultivo do café e a penetração ferroviária, de par com a assistência médico-hospitalar e educacional que florescia na cidade, constituíram fatores decisivos para a evolução da área urbana e, conseqüentemente, de Catanduva.

Distrito criado com a denominação de Vila Adolfo, pela Lei Estadual n.º 1.188, de 16-12- 1909, subordinado ao município de Rio Preto.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1911, o distrito de Vila Adolfo figura no município de Rio Preto.
Elevado à categoria de município com a denominação de Catanduva, pela Lei Estadual n.º 1.564, de 14-11-1917, desmembrado de Rio Preto. Sede no atual distrito de Catanduva (ex-Vila Adolfo). Constituído do distrito sede. Instalado em 14-04-1918.
Pela Lei Estadual n.º 1.746, de 19-11-1920, é criado o distrito de Catupiri (ex-povoado de Vila Mariana), e anexado ao município de Catanduva.
Pela Lei n.º 1.395, de 29-11-1923, é criado o distrito de Elisiário e anexado ao município de Catanduva.
Em divisão administrativa referente ao ano de 1933, o município é constituído de 3 distritos: Catanduva, Catupiri e Elisiário.
Pela Lei n. 6.764, de 11-10-1934, é criado o distrito de Lagoa e anexado ao município de Catanduva.
Pela Lei n. 6.997, de 07-03-1935, Catanduva adquiriu do município de Jaboticabal o distrito de Vila Novais.
Pelo Decreto n.º 7.029, de 25-03-1935, Catanduva adquiriu do município de Monte Alto o distrito de Palmares.
Em divisões territoriais datadas de 31-XII-1936 e 31-XII-1937, o município é constituído de 5 distritos: Catanduva, Catupiri, Elisiário, Palmares e Vila Novais.
Pelo Decreto Estadual n.º 9.775, de 30-11-1938, é criado o distrito de Catiguá com territórios dos extintos distritos de Ibarra do município Tabapuã e Catupiri do município de Catanduva. O Decreto-lei acima citado transfere o distrito de Novais (ex-Vila Novais), para o município de Tabapuã.
No quadro fixado para vigorar no período de 1939-1943, o município é constituído de 4 distritos: Catanduva, Catiguá, Elisiário e Palmares - e é termo único da comarca de Catanduva, termo este formado por 4 municípios: Catanduva, Ibirá , Pindorama e Tabapuã.
Pelo Decreto-lei Estadual n.º 14.334, de 30-11-1944, o distrito de Palmares foi transferido do município de Catanduva com a denominação de Jaguateí para o município de Ariranha.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1950, o município é constituído de 3 distritos: Catanduva, Catiguá e Elisiário.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1955.
Pela Lei Estadual n.º 5.285, de 18-02-1959, é desmembrado do município de Catanduva o distrito de Catiguá. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1-VII-1960, o município é constituído de 2 distritos: Catanduva e Elisiário.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1988.
Pela Lei Estadual n.º 7.644, 30-12-1991, é desmembrado do município de Catanduva o distrito de Elisiário. Elevado à categoria de município.
Em divisão territorial datada de 1995, o município de Catanduva é constituído do distrito sede.
Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2009.